槽式太陽能光熱與天然氣聯合發電系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及發電系統，特別是涉及一種槽式太陽能光熱與天然氣聯合發電系統。
【背景技術】
[0002]天燃氣發電是最穩定的分布式供能方式之一，優秀的冷熱電三聯供發電系統能夠把燃氣發電效率提高到95%以上。從世界發達國家和一些東南亞國家發展經驗來看，發展分布式燃氣發電系統是實現節能減排和能源供應可持續發展的必由之路，具有高效、節能、減排、環保、提高供能安全性、電力與燃氣供應削峰填谷及促進循環經濟發展等眾多的優勢，是現代能源領域發展的不可逆轉的潮流，是最具發展前景的能源供應方式。
[0003]但是，天然氣資源畢竟是屬于易消耗的不可再生的能源，而且天然氣資源也不是取之不盡用之不竭的，所以應該盡量節省使用減少消耗。這就需要盡量開發和使用一些可再生的清潔能源來作為天然氣的替代或補充，如太陽能、風能、地熱能等。
[0004]太陽能是一種遍布全球取之不盡用之不竭的最好的可再生能源，但太陽能資源的利用也有它受約束之處，其中最大的受約之處就是太陽能只有白天晴天才能利用，陰天和晚上無法利用，這就導致能源利用的不連續性。為了實現太陽能的連續發電，則需要花費巨大的財力做工程浩大的儲能系統，不僅儲能用的設備和材料非常昂貴，而且還具有各種不易實現的制約，實現難度比較大。如太陽能槽式發電系統，需要利用導熱油作為中間循環介質，還要用熔融鹽作為儲能介質，無形中多增加了兩個循環系統和設備，系統復雜，工程龐大，材料昂貴，耗電量大。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在于，提供一種槽式太陽能光熱與天然氣聯合發電系統，將天然氣發電系統和槽式太陽能光熱發電系統有機的結合在一起，能夠減少天然氣資源的消耗，降低運營成本，同時，能夠有效地利用可再生能源太陽能進行發電，并且在槽式太陽能光熱發電系統無需設置耗資巨大的儲能系統的情況下保證整個系統連續發電供能，以減少每天機組啟停所帶來的汽水和熱量損失，延長設備使用壽命，提高系統整體運行效率。
[0006]為解決上述技術問題，本發明采用如下的技術方案:
[0007]一種槽式太陽能光熱與天然氣聯合發電系統，包括燃氣發電系統、余熱鍋爐、槽式太陽能光熱轉換系統、汽輪機和第二發電機；汽輪機和第二發電機相連，燃氣發電系統和余熱鍋爐的煙氣系統相連通，汽輪機的汽水系統與余熱鍋爐的汽水系統相連通，槽式太陽能光熱轉換系統經汽水循環通道及余熱鍋爐和汽輪機相連通。其中，槽式太陽能光熱轉換系統采用水作為循環工質，可以解決導熱油溫度限制及熔融鹽工質的低溫凝固所帶來的循環和存儲的問題。并且，水相對于導熱油和熔融鹽來說成本更低，更容易獲得，系統更簡化。
[0008]前述的槽式太陽能光熱與天然氣聯合發電系統中，燃氣發電系統包括空壓機、燃燒室、燃氣輪機和第一發電機，空壓機、燃燒室和燃氣輪機依次連通，燃氣輪機和第一發電機相連，燃氣輪機和余熱鍋爐的煙氣系統相連通。
[0009]前述的槽式太陽能光熱與天然氣聯合發電系統中，太陽能光熱轉換系統是槽式，槽式太陽能光熱發電系統采用水做循環工質，取消導熱油系統，不設儲能系統。
[0010]前述的槽式太陽能光熱與天然氣聯合發電系統中，還包括余熱鍋爐補燃系統，余熱鍋爐補燃系統和余熱鍋爐相連通。補燃系統用于當太陽不足或沒有光照時，采用天然氣補燃的方式滿足冷熱電負荷的需求。
[0011]前述的槽式太陽能光熱與天然氣聯合發電系統中，還包括余熱鍋爐尾部熱水加熱系統，余熱鍋爐尾部熱水加熱系統位于余熱鍋爐的煙道末端。通過設置余熱鍋爐尾部熱水加熱系統可以充分的利用余熱鍋爐尾部煙氣的余熱，將產生的熱水用于供給用戶作為生活熱水，并且可以降低余熱鍋爐排煙溫度。
[0012]前述的槽式太陽能光熱與天然氣聯合發電系統中，余熱鍋爐補燃系統、汽水循環通道和余熱鍋爐尾部熱水加熱系統沿余熱鍋爐的排煙方向依次布置。將汽水循環通道設置在余熱鍋爐尾部熱水加熱系統的上游，是為了能夠將熱量集中供應給汽水循環通道，而余熱鍋爐尾部熱水加熱系統只是為了更加充分地利用余熱鍋爐尾部排煙的余熱。
[0013]前述的槽式太陽能光熱與天然氣聯合發電系統中，余熱鍋爐上設有汽包，汽水循環通道與汽包相連通。其作用是在余熱鍋爐內產生蒸汽。
[0014]前述的槽式太陽能光熱與天然氣聯合發電系統中，還包括除氧器，除氧器和汽水循環通道相連通，其作用是除去工質中的氧氣，防止設備及管道被氧化腐蝕，延長設備及管道系統的使用壽命。同時，加熱給水。
[0015]前述的槽式太陽能光熱與天然氣聯合發電系統中，還包括凝汽器，凝汽器和汽輪機相連通，凝汽器位于汽輪機的下游。其作用是降低汽輪機排汽壓力，提高汽輪機排汽真空，回收工質，保證汽輪機的正常高效運行。
[0016]前述的槽式太陽能光熱與天然氣聯合發電系統中，還包括軸封加熱器，軸封加熱器與汽輪機的軸封抽氣管道相連通。其作用是回收汽輪機軸封抽氣的熱量，用以加熱凝結水提升凝結水的溫度。
[0017]與現有技術相比，本發明將天然氣發電系統和槽式太陽能光熱發電系統有機地結合在一起，實現連續供電和供熱，兩種能源能夠優勢互補，取長補短，使系統更安全經濟穩定地運行，同時取消了中間循環系統，并解決了槽式太陽能光熱發電系統夜間不易儲能的問題，大大減少了儲能設備的投資，降低了投入成本，簡化了系統。本發電系統可以常年連續高效穩定運行，從而大大提高項目的整體經濟效益。
[0018]本發明將槽式太陽能和天然氣聯合起來進行發電和供熱，恰好彌補了此兩種資源利用的各自不足，以使兩種資源優勢互補，取長補短，實現能源聯合利用的最完美的結合。本發明的槽式太陽能發電系統采用水為循環工質，無需中間循環系統和儲能系統，系統簡單，耗電量低，工質非常容易獲得。
[0019]通常白天是電力消耗比較大比較集中的時段，此時，正是太陽能比較充足的時間，所以可以使鍋爐給水更多地進入太陽能加熱系統，用太陽能作為天然氣能量的替代或補充，盡量減少天然氣的消耗。到了晚上或陰天沒有太陽能或太陽能不足時，則可以通過系統閥門的控制將給水逐漸切換至余熱鍋爐汽水系統，用燃氣輪機的余熱及補燃天然氣的燃燒熱量來彌補太陽能的不足，實現連續發電和供熱，以保證連續不斷的供能需求。
[0020]極為重要的是，這種太陽能與天然氣結合，是在能夠保證全天連續發電供能的前提下，完全取消槽式太陽能發電系統中的導熱油循環系統和熔融鹽儲能兩大系統，所用的工質也非常簡單，僅使用一種最容易獲得的水介質即可。這種太陽能與天然氣結合，不僅極大地簡化了槽式太陽能發電系統，節省了工程投資費用，縮短了工程建設周期，減少了每天啟停工質及熱量的損耗，減少了中間循環系統和儲能系統的電力消耗，延長了設備使用壽命，節省了運行維護費用，提高了整體運行效率，還極大地減少了天然氣資源的消耗，降低了生產運營成本，對提高整個項目的經濟效益具有極其重要的意義。同時，這種太陽能與天然氣結合真正實現了節能減排，保護了環境。可謂是一舉多得，一次投資終生